Belastungsvariation und funktionelle Anpassungen im Dehnungs-Verkürzungs-Zyklus

Abstract

Die Besonderheiten von Bewegungen im Dehnungs- Verkürzungs- Zyklus bedürfen einer genauen Determinierung der Art und Weise der Belastungseinwirkung und einer Analyse der dadurch hervorgerufenen funktionellen Anpassungen. Das Ziel dieser Arbeit war es, die Bedeutung von verschiedenen Formen der Belastungsveränderungen für die mechanischen Parameter und das neuromuskuläre System im DVZ zu untersuchen. Die Belastungsvariation wurde durch drei unterschiedliche Arten hervorgerufen: Durch Variationen der Fallhöhe, der beschleunigenden Gewichtskraft und zusätzlich noch durch eine Veränderung des Sprungsystems in Form von freien Drop Jumps und geführten Schlittensprünge. Als abhängige Variablen wurden mechanische Parameter sowie die afferenten und efferenten Beiträge zur neuromuskulären Aktivierung untersucht. Neben den Unterschieden in der Ausrichtung der Bewegungsebene der Sprungsysteme waren durch die einwirkende Belastung deutliche Unterschiede in der Aufprallgeschwindigkeit und geringfügig der Energie zum Zeitpunkt des ersten Bodenkontaktes zu beobachten. Die Veränderung der einwirkenden Belastung sorgte weiterhin für Veränderungen bei den mechanischen Parametern der Bewegungsausführung. Auch die neuromuskulären Parameter und Aktivierungsmuster wiesen eine Abhängigkeit von der einwirkenden Belastung auf. Die Ergebnisse lassen auf eine hohe Abhängigkeit der Strategie der Bewegungssteuerung von den unterschiedlichen Sprungbelastungen schließen. Dabei kann angenommen werden, dass das neuromuskuläre System eine begrenzte Leistungsfähigkeit besitzt, welche in hohem Maße durch die Bewegungsprogrammierung und den afferenten Input zu diesen Bewegungsprogrammen beeinflusst wird. Die Belastungsgestaltung determiniert in sehr hohem Maße die Strategien der funktionellen Bewegungssteuerung. Dabei zeigt es sich, dass die Mechanismen der Bewegungssteuerung beim Drop Jump und beim Sledge Jump nicht vergleichbar sind.

The purpose of this study was, to clarify the influence of different kinds of load manipulation on the mechanical output and the neuromuscular system at the stretch- shortening cycle (SSC) in two different jumping modalities: In natural stretch-shortening cycle in form of a normal drop jump (DJ) and in more artificial jumps using a sledge jump system (SJS). Variation of the loading conditions was archived by changing the falling heights, the amount of the accelerating force and the jumping system. The consequences of the load variations were analysed by mechanical and neuromuscular parameters. Beneath the differences in the plain of the movement between the different jumping systems, differences in the impact velocity and the energy prior contact could be observed. Higher falling heights and higher loading of the body weight induced significant changes at the mechanical parameters of the jump output. Also, the different loading condition resulted in differently neuromuscular activation characteristics and patterns. Between the jumping systems nearly all observed parameters differed significant. The principal outcome of the study was the enormous differences in mechanical and neurophysiological parameters between the two jump modalities. The rather small differences of the impact energy could not explain the large and profound variations between both jump modalities at push-off. From functional point of view the most obvious difference between DJ and SJS may be seen in the inability of the neuromuscular system to provide for appropriate neuromuscular activation in SJS in the phases prior to contact and during the breaking phase. The type of load manipulation determines the mechanical and neuromuscular strategies of jump actions. Up to an optimum level the jump performance depends on the induced load and there is a clear difference in the type of used jump system.