Skriptum Sportbiologi
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Skriptum Sportbiologi
1. ZELL- UND GEWEBELEHRE Als wesentliche Voraussetzung zum Verständnis der Anatomie und Physiologie müssen wir uns zunächst mit der Zelllehre beschäftigen. Allgemeiner Zellaufbau Eine Zelle ist die kleinste selbständige, lebensfähige Einheit und ist somit zu Stoffwechsel, Wachstum und Vermehrung befähigt. Sie besteht im Groben aus einer „Haut“, der Zellmembran und dem Zellleib, der vorwiegend aus Zellplasma besteht und die subzellulären Strukturen (s.u.) enthält. Die Zellmembran grenzt den Zellleib von der Umgebung ab und ist somit die Hauptvoraussetzung zur Lebensfähigkeit. Sie weist eine selektive Durchlässigkeit für organische Substanzen und Elektrolyte auf . Im Zellinneren befindet sich das flüssige bis gallertartige Zytoplasma, in dem andere Zellbausteine schwimmen und in dem zahlreiche Stoffwechselvorgänge, wie die anaerobe Glykolyse (siehe Energiebereitstellung) stattfinden. Subzelluläre Strukturen (Zellorganellen): Die „Knochen“ der Zelle ist das Zellskelett aus Eiweißstäben (Myofibrillen), welches bei Muskelzellen zu Aktin- und Myosinfibrillen umgewandelt ist. Das Zytoplasma ist durchzogen von einem Gang- und Zisternensystem, das man Endoplasmatisches Retikulum nennt. Estransportiert Stoffe in der Zelle, produziert Fette und beherbergt die Ribosomen, welche die Proteine (Eiweiße) herstellen. Weitere wichtige Zellbausteine sind die so genannten Mitochondrien, die „Kraftwerke“ der Zelle. Hier werden die Nahrungsstoffe mit Sauerstoff „verbrannt“ und dabei die universell verwendbare energiereiche Substanz ATP gebildet. Zuletzt bleibt noch der Zellkern zu erwähnen, der in Form der DNS (Desoxyribonukleinsäure) sämtliche Erbinformationen enthält und von dem aus alle Zellvorgänge gesteuert werden. Bei der Zellteilung verdoppelt sich die DNS und trennt sich in 2 Kernen. 1 Gewebearten Schließen sich gleichartige Zellen zu einer funktionellen Einheit zusammen, nennt man dies ein Gewebe. Beim Menschen unterscheidet man zwischen 4 Gewebearten: 1. Epithelgewebe: („Haut“) Sämtliche inneren und äußeren Oberflächen des Körpers sind mit Epithel bedeckt, welches jeweils unterschiedliche Funktionen ausübt. Bei der Haut beispielsweise liegen die Zellen in mehreren Schichten, wobei die oberflächlichen Zelllagen verhornen und die mechanische Widerstandsfähigkeit bedingen. Darmepithel hingegen ist einschichtig und dient der Resorption (Durchschleusen) von Nahrungsbestandteilen. Auch sämtliche Drüsen gehören zum Epithelgewebe, wobei ihre Differenzierung sie zur Abgabe von Sekret befähigt. Nicht zuletzt müssen auch die Sinnesepithelien erwähnt werden, sei es nun die Netzhaut des Auges, die Rechschleimhaut der Nase etc. 2. Binde- & Stützgewebe : Diese Gewebe verbinden, stützen und füllen Zwischenräume aus. Die Zellen produzieren eine amorphe Grundsubstanz und verschiedene Fasern, die sie in den Zwischenzellraum (Interzellularraum) abgeben. Man unterscheidet kollagene Fasern (zugstabil) und elastische Fasern (und retikuläre Fasern). a) Bindegewebe • lockeres Bindegewebe: Es erfüllt überall im Körper in jedem Maßstab die Lücken, stabilisiert die Wände der Organe, findet sich in Muskeln, Sehnen, unter dem Epithel, ….. Dient auch als Wasserspeicher. • straffes Bindegewebe besteht größtenteils aus kollagenen Fasern. Dies sind sehr zugfeste Eiweißfäden (Abb rechts). Kollagene Fasern bilden z.B. Sehnen, Bänder und Gelenkskapseln. Diese Gewebsart ist nur wenig durchblutet und sehr zugstabil. • Fettgewebe: aus Zellen, welche Fett speichern können 2 b) Stützgewebe • Knorpelgewebe zeichnet sich durch Druckstabiliät aus und bildet entweder - hyaline Knorpel (Gelenksknorpel, Rippenknorpel), - elastische Knorpel (Ohrknorpel) oder - Faserknorpel (Bandscheiben, Meniskus). Knorpelgewebe ist überhaupt nicht durchblutet und wird nur durch Diffusion von außen ernährt. Als Alterserscheinung und auf Überbelastung können Abnützungen entstehen. • Im Knochengewebe lagern sich in der Grundsubstanz zusätzlich Kalksalze ein und bedingen die knochenharte Konsistenz. Nichtsdestoweniger ist der Knochen lebendig und unterliegt einem regen Umbau. Ernährt wird er von der Beinhaut und von Gefäßen, die in den Knochen hineinziehen. Im Dienste der Gewichtsersparnis und der Stabilität ist nur die äußerste Knochenschicht kompakt gebaut, innen weist der Knochen eine schwammartige Struktur mit feinen Knochenbälkchen in Zugund Drucklinien auf (Spongiosa). Die Hohlräume, die so in der Spongiosa entstehen, sind vom Knochenmark, das blutbildende Funktion hat, ausgefüllt. Das Knochendickenwachstum erfolgt von der Beinhaut aus, das Längenwachstum von den knorpeligen Wachstumsfugen (Epiphysenfugen) die nur im Jugendlichen Alter bestehen und später verknöchern. 3) Muskelgewebe: Es zeichnet sich durch die Kontraktionsfähigkeit aus und man unterscheidet glatte Muskulatur (Gefäße, Darm…), Herzmuskulatur und quergestreifte Skelettmuskulatur. 4) Nervengewebe: Es besteht aus hoch spezialisierten Nervenzellen, deren Funktion die Reiz- und Erregungsleitung ist. Eine typische Nervenzelle steht über zahlreiche Fortsätze (Dentrite) mit anderen Nervenzellen in Verbindung. Über einen speziellen, oft recht langen (tw. > 1m!) Fortsatz (Neurit) kann eine Erregung weitergeleitet werden. Die Leistungsgeschwindigkeit ist zum Teil erheblich und kann über 100m/sec erreichen. Nicht zuletzt sind noch freie Zellverbände, wie das Blut zu erwähnen. Organe Organe setzen sich immer aus mehreren Gewebsarten zusammen und erlangen erst so ihre Funktionsfähigkeit. z.B.: Herz, Leber, Lunge,… Organsysteme Mehrere Organe arbeiten meist in einem System zusammen: Herz-Kreislaufsystem, das Atemsystem, das Verdauungssystem, Nervensystem etc.,… 3 2. PASSIVER BEWEGUNGSAPPARAT Darunter versteht man die Gesamtheit aus : Knochen, Bänder, Gelenke, die das passive Gerüst des Bewegungsapparates abgeben. Knochen Die ca. 210 Knochen unseres Körpers sind sehr verschieden gebaut. Röhrenknochen: Arme, Beine platte Knochen: Schädelknochen, Schulterblatt kurze Knochen: Finger, Zehen, Handwurzel, Fußwurzel Verbindung sind fest (Schädelnähte, Schambeinfuge) oder gelenkig. Doppelt so hart wie Granit und nicht weniger zugkräftig als Gusseisen ist das kompakte Material eines menschlichen Knochens. Trotzdem wiegt er nicht viel: Das menschliche Skelett macht nur etwa zwölf Prozent des gesamten Körpergewichts aus. Die Knochen eines fünfzig Kilogramm schweren Menschen wiegen also nur etwa sechs Kilogramm. Knochen sind lebendige Substanz: Zellgewebe. In dieses Bindegewebe ist Kalzium eingelagert, das den Knochen ihre hohe Festigkeit gibt, so dass sie die lebenswichtigen Körperorgane schützen und stabilisieren können. Die einzelnen Bestandteile des Knochens sind Wasser (ca. 25 Prozent), organische Stoffe (hauptsächlich das Protein Ossium) und schließlich anorganische Mineralien: Kalzium, Phosphor, Magnesium sowie in geringen Mengen Eisen, Kalium, Natrium, Chlor und Fluor. Jeder Knochen weist vier Bestandteile auf (von außen nach innen): Die Knochenhaut („Beinhaut“), die die harte Knochenrinde von außen umgibt. Sie enthält besondere Zellen, Osteoblasten genannt, aus denen sich neue Knochenzellen bilden. Diese tragen zum Wachstum und zur Regeneration der Knochen bei. Die kompakte Knochenmasse, aus der die dicke, äußere Knochenschicht gebildet ist. Sie umgibt den inneren Kern aus Knochenbälkchen und ist in der Mitte eines Knochens besonders stark ausgeprägt, so dass er gut vor Deformierungen geschützt ist. Um die kompakte Knochenmasse herum legt sich als äußerste Hülle die Knochenhaut. Kleine Knochenbälkchen im Inneren des Knochens. Sie bilden ein schwammartiges Füllmaterial, das den Knochen äußerst stabil macht, ohne dass er schwer wird. Dieses Stützsystem diente übrigens als Vorbild für die Konstruktion des Pariser Eiffelturms! 4 Das Knochenmark ist in den Hohlräumen der großen Knochen eingelagert. Im Knochenmark werden alle Blutzellen geboren - am Tag bis zu fünf Milliarden. Das fetthaltige Gewebe bildet rote Blutkörperchen (Erythrozyten) zum Sauerstofftransport, Blutplättchen (Trombozyten) für den Wundverschluss (die Gerinnung) und verschiedene weiße Blutkörperchen (Leukozyten) für das Immunsystem. Epiphyse (Knochenende) und Diaphyse (Knochenschaft) Diaphyse Die Wachstumsbereiche der Knochen werden Epiphysen genannt. Sie beginnen jeweils an den Enden der langen Röhrenknochen. In diesem Wachstumsvorgang liegt übrigens auch die Erklärung dafür, warum es in seltenen Fällen immer wieder Riesen und Zwerge (Liliputaner) unter den Menschen gibt: Während körperlich "normale" Menschen nur bis etwa zum zwanzigsten Lebensjahr wachsen, sind die Epiphysen von großen Menschen noch über dieses Stadium hinaus aktiv. Umgekehrt wachsen Liliputaner nur halb so schnell wie andere Kinder. Schuld am schnellen oder langsamen Knochenwachstum sind in jedem Fall die Wachstumshormone, die die Größe eines Menschen festlegen. Gelenke Gelenkskopf und Gelenkspfanne sind von einem hyalinen Knorpel überzogen, sodass eine glatte Oberfläche entsteht und die Reibung herabgesetzt wird. Die bindegewebige Gelenkskapsel schließt die Gelenkshöhle dicht ab und besteht aus zwei Schichten. Die innere produziert die Gelenksschmiere (Synovia) und setzt die Reibung somit weiter herab, die äußere besteht aus straffem Bindegewebe. Eine zusätzliche Gelenkseinrichtung ist z.B. ein Meniskus (Knie hat 2 Menisci), der eine gewisse Inkongruenz der Gelenksflächen aufhebt. (da ein Gelenk nicht 100% aufeinander passt) Je nach Bau der Gelenksflächen und der Bänder unterscheidet man unterschiedliche Freiheitsgrade der Bewegung: einachsige Gelenke: Fingerknochen zweiachsige Gelenke: Knie (auch einachsig), Daumen dreiachsige Gelenke: Schulter, Kugelgelenk (Hüfte) Bänder Bänder bestehen aus einem straffen Bindegewebe und sind für die Gelenksstabilität und korrekte Gelenksführung verantwortlich (z.B. Seitenbänder im Kniegelenk) - führen das Gelenk. 5 PASSIVER BEWEGUNGSAPPARAT IM SPEZIELLEN Wirbelsäule (Columna vertebralis)…später genauer Halswirbelsäule (HWS) 7 Wirbel Brustwirbelsäule (BWS) 12 Wirbel Lendenwirbelsäule (LWS) 5 Wirbel Kreuzbein (S) 5 verschmolzene Kreuzwirbel Steißbein 3-5 verschmolzene Steißwirbel HWS – Besonderheit: 1. HW: Atlas, 2.HW: Axis Dens Axis ragt in ….Drehen… Genickbruch) Atlas Betrachtet man die Wirbelsäule eines Menschen von der Seite, so fällt auf, dass die einzelnen Wirbelsäulenabschnitte unterschiedlich geformt sind: Die Halswirbelsäule weist eine Biegung nach vorne auf, die Brustwirbelsäule wölbt sich nach hinten, die Lendenwirbelsäule wieder nach vorne und Kreuz- und Steißbein als Einheit wiederum nach hinten. So ergibt sich der Eindruck einer doppelt S-förmigen Krümmung. Diese spezielle Form der menschlichen Wirbelsäule erfüllt den Zweck, Erschütterungen, die bei aufrechtem Gang naturgemäß auftreten, möglichst gering zu halten und besser zu verteilen. Auf diese Weise wird auch das empfindliche Gehirn vor größeren Erschütterungen, z.B. beim Laufen, bewahrt. Die Wirbelsäule zeigt ihre natürliche Krümmung aber nur, wenn man sie von der Seite betrachtet. Seht man sich die Wirbelsäule von hinten an, so bildet sie eine gerade Linie. Grundsätzlich ist ein Wirbel aufgebaut aus einem Wirbelkörper, der nach hinten mit dem so genannten Wirbelbogen einen vollständigen Ring bildet und in der Mitte das Wirbelloch für das Rückenmark freilässt. Vom Wirbelbogen gehen 2 Querfortsätze und 1 Dornfortsatz als Muskelansätze aus. Außerdem gibt es noch die Gelenksflächen der Zwischenwirbelgelenke. Vor Rückenmark zieht beidseits je eine Nervenwurzel aus dem Zwischenwirbelloch. Die Wirbelkörper sind wie Bauklötze übereinander geschichtet und von oben nach unten zunehmend stabiler gebaut. Bis zum Kreuzbein befinden sich zwischen den Wirbelkörpern die so genannten Bandscheiben. 6 Bandscheiben: Diese bestehen aus Faserknorpel mit einem gallertigen Kern und haben eine Druck verteilende Funktion („Stoßdämpfer“). Die größte Druckbelastung erfolgt logischerweise im Bereich der LWS, da hier schon ein Großteil des eigenen Körpergewichtes mitgetragen wird. Da die Bandscheiben ab dem Erwachsenenalter keine eigenen Blutgefäße erhalten, werden sie von den Wirbelkörpern mit Nährstoffen versorgt. Die Bandscheibe ist einem Schwamm vergleichbar. Bei Entlastung können die Bandscheiben neue Nährflüssigkeit aufnehmen, bei Belastung hingegen geben sie Nährflüssigkeit ab. Der optimale Transport der Nährstoffe und Abfallprodukte innerhalb der Bandscheiben wird durch Bewegung gewährleistet. Die natürliche Bewegung wie z.B. die mit dem Gehen und dem Laufen verbundene Wechselbelastung hat einen positiven Einfluss auf die Ernährung der Bandscheibe. Hingegen hat eine ständige Kompression z.B. durch Langzeitsitzen sowie ständige Entlastung z.B. durch lange Bettruhe einen negativen Einfluss auf die Bandscheibenernährung. Mit zunehmendem Alter nimmt der Flüssigkeitsgehalt ab, die örtlichen Stoffwechselbedingungen und somit die Belastbarkeit der Bandscheibe verschlechtern sich. Der Grund, warum alte Menschen „schrumpfen“ liegt darin, dass die Bandscheiben im Alter dünner werden. (Gesamthöhe der Bandscheiben der Wirbelsäule beträgt ca. 12 cm!) Weiters ist ein Mansch in der Früh um 0,5 - 1 cm größer als am Abend, da die Bandscheiben noch mit Flüssigkeit "voll gepumpt" sind. Zusammenfassend hat die Wirbelsäule folgende Aufgaben: Stützfunktion: sonst würde der Rumpf als formlose Masse zusammensinken Schutzfunktion: für das Rückenmark Federungsfunktion: für das empfindliche Gehirn Bewegungsfunktion: im Sinne der Gleichgewichtserhaltung, der Atmung und Nahrungsaufnahme und anderer Volumenschwankungen im Brust- oder Bauchraum (Schwangerschaft) Brustkorb 12 Rippenpaare 1-7. Rippe (mit dem Brustbein verwachsen) 8-10. Rippe (indirekt) 11,12.Rippe (frei) Schutzfunktion der inneren Organe Unterstützung der Atmung 12 Rippenpaare gehen von der BWS aus, wovon 7 direkt mit dem Brustbein verbunden sind, die 4 übrigen 5 nur indirekt oder gar nicht. Das letzte Stück vor Vereinigung mit dem Brustbein ist knorpelig. Der Brustkorb ist einerseits stabil, andererseits doch beweglich (Rippen heben und senken) bzw. elastisch. Bezüglich der Atmungsformen kann Brust- und Bauchatmung unterschieden werden. 7 Schultergürtel besteht aus Schlüsselbein (Clavicula) und Schulterblatt (Scapula) 2 Gelenke: inneres Schlüsselbeingelenk, besteht aus Schlüsselbein und Brustbein äußeres Schlüsselbeingelenk, ist Verbindung zwischen Schlüsselbein und Schulterblatt Das Schulterblatt ist ein platter Knochen, der zahlreichen Muskeln als Ursprung oder Ansatz dient und sich entlang der Thoraxrückseite frei verschieben lässt. Nur auf diese Weise ist die Elevation des Armes überhaupt möglich, da im Schultergelenk der Arm maximal bis in die Waagrechte gehoben werden kann. Oberarm und Schultergelenk Der Oberarm (Humerus) ist ein kräftiger Röhrenknochen, der an Vorder- und Rückseite von wichtigen Muskeln umgeben ist. Sein rumpfnahes Ende heißt Oberarmkopf und ist kugelrund. Im Schultergelenk treten nun dieser Kopf und die kleine Gelenkspfanne des Schulterblattes (Scapula) in Beziehung. Es entsteht ein Kugelgelenk mit sämtlichen Bewegungsmöglichkeiten (Ab- und Adduktion Vor- und Rückführung, Rotation). Der Preis für diese optimale Bewegungsmöglichkeit ist jedoch ein recht schwacher Kapselapparat (der auch die häufigen Luxationen in diesem Gelenk erklärt). Die Gelenksicherung ist somit größtenteils der Schultermuskulatur übertragen. Überlastungen äußern sich in Schulterschmerzen und sind typisch für Wurfsportarten, Schwimmen und Judo. Häufig ist die in die Gelenkskapsel einstrahlende Rotatorenmanschette verletzt. 8 Ellbogengelenk – Unter- und Oberarm Der Unterarm besteht aus Elle (Ulna) und Speiche (Radius), die über das Ellenbogengelenk mit dem Oberarm (Humerus) verbunden sind. Handfläche zeigt: nach oben - Auswärtsdrehung: SUPINATION Elle und Speiche parallel (Suppe halten) nach unten – Einwärtsdrehung: PRONATION Elle und Speiche gekreuzt Das Ellenbogengelenk beugt bzw. streckt um eine Achse es ist diesbezüglich also ein Scharniergelenk. Weiters ist es gemeinsam mit dem Ellen-Speichengelenk an der Pro- und Supination beteiligt (als Radgelenk). Handgelenk 8 Handwurzelknochen: Kahnbein, Mondbein, Dreiecksbein, Erbsenbein, gr. u. kl. Vielecksbein Kopfbein, Hakenbein („ein Schiffchen fährt im Mondenschein ums Dreiecks und ums Erbsenbein….“), die gemeinsam mit Elle und Speiche das Handgelenk bilden, 5 Mittelhandknochen, Fingerknochen (einachsig). Das Handgelenk ist ein Eigelenk und erlaubt Beugung- Streckung und AbduktionAdduktion. 9 Beckengürtel, Oberschenkel und Hüftgelenk Der Beckengürtel besteht aus: Beckenknochen (aus 2 Hüftbeinen), der mit dem Kreuzbein über ein praktisch unbewegliches Gelenk verbunden sind. Vorne ist der Ring durch die Schambeinfuge geschlossen. Die Beckenknochen bestehen aus: Darmbein (Os ilium) Schambein (Os pubis), Sitzbein (Os ischii) Funktion: die Stabilität zum Aufnehmen des Körpergewichts, Halten der Eingeweide Der Oberschenkel (Femur) ist der längste und kräftigste Röhrenknochen des Körpers. Man unterscheidet einen kugelrunden Kopf, einen Hals, die beiden Rollhügel, einen Schaft und die Gelenksknorren für das Kniegelenk. Auch das Hüftgelenk ist ein Kugelgelenk, es ist jedoch durch einen sehr straffen Bandapparat (den stärksten des Körpers) sehr in seiner Beweglichkeit eingeschränkt. Ganz im Gegensatz zur Schulter steht eben die Stabilität im Vordergrund. Kniegelenk – Ober- und Unterschenkel Schienbein (Tibia) und Wadenbein (Fibula) gehören zum Unterschenkel, wobei das Körpergewicht vom Schienbein alleine getragen wird, bei der Bildung des Sprunggelenks sind jedoch beide unbedingt nötig. Im Kniegelenk stehen zwei konvexe Gelenkknorren des Oberschenkels (Femur) zwei eher flachen Gelenksflächen des Schienbeins gegenüber (Schienbein bildet also keine richtige Pfanne). Diese Ungleichheit wird innen (medial) und außen (lateral) durch je einen faserknorpeligen Meniskus (2 Menisci) ausgeglichen! Das Kniegelenk ist von 2 Seitenbändern (Innen- und Außenband), und 2 Kreuzbändern (vorderes und hinteres Kreuzband) stabilisiert und geführt. Die Kniescheibe (Patella) verhindert die Druckschädigung des Gelenksknorpels und ist frei an der Vorderseite des Kniegelenks verschiebbar. Als Sesambein ist sie in die Patellasehne (Endsehne des Quadriceps femoris eingebettet). Dieser Gelenkaufbau hat seinen wohlbegründeten Sinn. Einerseits sind Beugung und 10 Streckung wie in einem Scharniergelenk möglich, andererseits kann der Unterschenkel bei gebeugtem Knie (und nur bei diesem!!!) auch rotieren. Die elastischen Menisci bewegen sich dabei mit. Bei entsprechendem Trauma (z.B. Sturz beim Schifahren mit passiver Rotation im Knie) können sie einreißen oder abreißen. Fuß und Fußgelenke 7 Fußwurzelknochen (Fersenbein, Sprungbein, Kahnbein, Würfelbein sowie inneres, äußeres und mittleres Keilbein), 5 Mittelfußknochen, 4 Zehenknochen Durch die beiden Gewölbe ist ein schmerzfreies Stehen möglich Das Längsgewölbe an der Fußinnenseite zwischen Zehen und Ferse und das Quergewölbe im Bereich des Mittelfußknochens zwischen innerem und äußerem Fußrand. Durch Fehlstellungen kann es zum Einbruch des Gewölbes kommen: Plattfuß Knickfuß Senkfuß Plantarflexion (Senken der Fußspitze) und Dorsalflextension (heben der Fußspitze) findet im oberen Sprunggelenk statt (es ist also ein Scharniergelenk). Dabei umfasst eine stabile Gabel aus Schienbein (mit dem Innenknöchel) und Wadenbein (mit dem Außenknöchel) das so genannte Sprungbein. Im unteren Sprunggelenk zwischen Sprungbein und Fersenbein kann der Fuß pro- und supinieren. Somit kann sich der Fuß an unebenes Gelände anpassen. Die Gelenkssicherung übernehmen die Seitenbänder (je 3 innen und außen) Wichtige Wörter für die Bewegung: Adduktion: heranführen, Heranführung Abduktion: wegführen, Abspreizung Flexion: beugen, Beugung Extension: strecken, Streckung Anteversion: Vorführung Retroversion: Rückführung Supination: Außenrotation Pronation: Innenrotation 11 3. AKTIVER BEWEGUNGSAPPARAT Darunter versteht man die Summe der Muskeln und ihre Hilfseinrichtungen. Das Besondere an Muskelzellen ist, dass sie sich – ausgelöst durch ein elektrisches Potential einer Nervenzelle – aktiv und unter Energieverbrauch verkürzen (=kontrahieren) können. Sie können sich aber von selbst NICHT wieder verlängern. Dafür benötigen sie einen Gegenspieler. Zwei Arten von Muskulatur glatte Muskulatur Eingeweide Unwillkürlich Ausnahme: quergestreifte Muskulatur Skelettmuskulatur willkürlich Herz ist quergestreift und trotzdem unwillkürlich Ein Muskel besteht aus: Muskelbauch Ursprung ein (oder mehrere) Ansatz (immer nur einer) Fascie (=Muskelhaut) Ursprung und Ansatz sind Verwachsungsstellen der Muskelsehnen mit den Knochen. Je nach Anzahl der Ursprünge kann der Muskel ein-, zwei-, drei-, und vierköpfig sein. (Biceps = zweiköpfig, Triceps, Quadriceps) Der Muskel zieht über ein Gelenk hinweg und je nach Lage in Bezug auf die Gelenksachsen, kann es eine oder mehrere Bewegungen verursachen. Weiters kann man die Muskeln in zwei Gruppen teilen: wirken miteinander: Agonist (=Hauptmuskel) mit seinen Synergisten (Hilfsmuskeln) Gegenspieler: Antagonisten z.B.: Hüftstreckung: Agonist: Großer Gesäßmuskel Antagonist: Hüftbeuger Synergisten (zum Großen Gesäßmuskel): Ischiocrurale Muskulatur, Kl. Gesäßmuskel Sehnen Hilfseinrichtungen der Muskulatur zur Übertragung der Kraft auf die Knochen sind z.B. Sehnen. Sie bestehen aus straffem Bindegewebe und strahlen in einer besonders strukturierten Ansatzstelle in den Knochen ein. Bei Überbelastung kann sich an dieser Stelle eine Sehnenansatzentzündung entwickeln. Häufiges Beispiel ist der „Morbus schlatta“ bei Jugendlichen. Dabei entzündet sich der Quadriceps Ansatz am Schienbein unterhalb der Kniescheibe. Damit die Sehne nicht an der Unterlage reibt, ist sie durch Sehnenscheiden und Schleimbeutel geschützt. Sehnenscheiden produzieren Synovia (Gelenksschmiere) und verringern so die Reibung, Schleimbeutel sind kleine flüssigkeitsgefüllte Säckchen und setzen lokal auftretenden Druck herab. 12 Anatomie und Physiologie des Muskels Muskeln werden wie jedes Gewebe aus Körperzellen gebildet. Die Zellen der Muskeln sind sehr dünn und mehrere cm lang. In der Sportanatomie spricht man von einer „Muskelfaser“. Myofibrille Muskelzelle Aktin/Myosin Zwischen den Zellen liegen feinste Blutgefäße (Kapillaren), welche den Sauerstoff und Nährstoffe antransportieren und Kohlendioxid abtransportieren. Außerdem dockt an jede einzelne Muskelfaser ein Ende einer Nervenzelle an. Das Zellskellett, welches jede Körperzelle besitzt (siehe S. 1), ist bei Muskelzellen in stäbchenförmige „Myofibrillen“ umgewandelt. Diese Myofibrillen werden aus Eiweißfäden (=Filamenten) zusammengesetzt. Wir unterscheiden Aktin- und Myosinfilamente. Der Muskelbauch im Querschnitt (der Größe nach): Muskelfaserbündel > Muskelfaser (=Muskelzelle) > Myofibrille > Filamente (Eiweißfäden). Betrachtet man eine Myofibrille im Längsschnitt (siehe Abb.), wird eine Querstreifung (helldunkel) sichtbar. Darum auch der Name „quergestreifte Muskulatur“. Die Querstreifung rührt von der Abwechslung von Aktin- und Myosinfilamenten. Dabei werden die Aktinfilamente durch Z-Scheiben verbunden. Den Bereich zwischen zwei Z–Scheiben, also ein Myosinfilament mit seinen beiden dazugehörigen Aktinfilament – Bereichen, nennt man Sarkomer. Kontraktion: Sobald von einer Nervenzelle ein elektrisches Potential zu einer Muskelzelle gelangt, heften sich die Myosinköpfchen an die Aktinfilamente und kippen. Dadurch verschiebt sich das Aktin zum Myosin hin. Danach löst sich das Köpfchen wieder und richtet sich auf, um eine neue etwas versetze Bindungsstelle zu finden. Dieser so genannte Greif-LoslassZyklus dauert 0,01-0,1sec. Daher kann sich ein Myosinköpfchen 50x/sec an ein Aktinfilament heften. Auf diese Weise kann sich der einzelne Sarkomer um ca. 30% verkürzen. Wenn dies bei tausenden in den Muskelfasern passiert verkürzt sich der ganze Muskel ( max. um 30 %). Dazu ist Energie notwendig, die aus der Nahrung stammt und im Muskel durch die Spaltung von ATP gewonnen wird. Die Kraft des Muskels hängt ab von: Muskelquerschnitt (Je mehr Myofibrillen umso mehr Kraft) Prozentsatz der gleichzeitig kontrahierenden Fasern – intramuskuläre Koordination Die Muskulatur hat eine Grundspannung (=Tonus), die für die Aufrechterhaltung der Spannung und ständige Bereitschaft notwendig ist. 13 MUSKULATUR DES MENSCHEN 1 Großer Brustmuskel 12 Trapezmuskel 2 Vorderer Deltamuskel 13 Hinterer Deltamuskel 3 Seitlicher Deltamuskel 14 Rundmuskel 4 Sägemuskel 15 Großer Rückenmuskel 22 (Latissimus) 5 Schräger Bauchmuskel 23 6 Gerader Bauchmuskel 7 Zweiköpfiger Armmuskel (Bizeps) 8 Hand- und Fingerbeuger 9 Vierköpfiger Schenkelmuskel (Quadrizeps) 10 Schenkelanzieher 16 Dreiköpfiger Armmuskel (Trizeps) 17 Hand- und Fingerstrecker 18 Großer Gesäßmuskel 19+20 Ischiocrurale M. (19 Zweiköpfiger Schenkelbeuger) (20 Halbsehnenmuskel) (Adduktoren) 21 Zwillingswadenmuskel 11 Vorderer Schienbeinmuskel http://www.sportunterricht.de 22 Rückenstrecker 23 Hüftbeuger (Iliopsoas) Begriffserklärungen Ursprung U: rumpfnahe Sehnenanheftung am Knochen (welche näher zur Körpermitte liegt) Ansatz A: rumpfferne Sehnenanheftung am Knochen Funktion F: jene Bewegung, welche ein Muskel bewirkt Arten der Muskelfunktion: Zur Erklärung siehe: • Abduktion Abspreizung http://flexicon.doccheck.com • Adduktion Heranführung • Anteversion Vorführung • Retroversion Rückführung • Extension Streckung • Flexion Beugung • Pronation Einwärtsdrehung • Supination Auswärtsdrehung (Merkbrücke für die Hand: Suppe servieren) • Elevation Heben über die Waagrechte • Rotation Drehung Dehnung eines Muskels: ist immer der Funktion entgegengesetzt (z.B.: Hüftbeuger: Funktion = Beugen der Hüfte; Dehnung = Strecken (Überstrecken) der Hüfte Eingelenkige Muskeln: ziehen nur über ein Gelenk (z.B.: Hüftbeuger) Zweigelenkige Muskeln: Ziehen über 2 Gelenke (z.B. Ischiocrurale M. oder Quadriceps) 14 MUSKULATUR DES RUMPFES Der Rumpf ist anatomisch der zentrale Abschnitt des Körpers ohne Kopf, Hals & Gliedmaßen. Rückenstrecker- M. errector spinae - V Am Rücken findet sich beidseits der Wirbelsäule der Rückenstrecker - M. errector spinae. Er stellt die Summe vieler Einzelmuskeln dar, die sich zwischen den Wirbelfortsätzen und den Rippen ausspannen. Da die Hauptmasse des Rumpfes vor der Wirbelsäule liegt, verhindert er durch dauernde Arbeit ein Vornüberkippen des Körpers. Funktion: Rücken strecken; (Seitneigung, Rotation), verhindert Vornüberkippen d. Körpers; Training: Bauchlage über ein Gerät und Heben des Oberkörpers (Füße befestigt); Dehnung: Katzenbuckel, „Päckchenstellung“, im Sitzen auf einem Sessel Oberkörper nach vorne neigen und Füße von innen fassen. neigt im LWS-Bereich eher zur Verkürzung im BWS-Bereich eher zur Abschwächung. Bauchmuskulatur - A Die Bauchmuskulatur besteht aus mehreren Teilen und bewegt und stützt den Rumpf. 1) Neben der Mittellinie zieht beidseits der gerader Bauchmuskel - M. rectus abdominis von den Rippen zum Becken. Er ist von mehreren Zwischensehnen unterbrochen, wodurch bei Anspannung seine typische Form erklärlich ist (Sixpack). U: Brustbein und Rippen A: Schambein F: nähert Brustbein dem Schambein & stabilisiert den Rumpf Training: Sit-ups; neigt zur Abschwächung 2) Die seitliche Bauchwand wird von drei übereinander liegenden platten Muskeln gebildet. Es sind dies der äußere und innere schräge Bauchmuskel und der quere Bauchmuskel. U: Rippen (seitlich) A: Becken F: drehen und neigen den Rumpf (Bsp.: Drehstreckung bei Wurf und Stoß) Training: Sit-ups mit Verderehen; Seitenlage auf Oberarm gestützt und Körper heben und senken, neigt zur Abschwächung gerader Bauchmuskel Innerer schräger Bauchmuskel Äußerer schräger Bauchmuskel Querer Bauchmuske Zu schwache Bauchmuskulatur (BM neigt zur Abschwächung) führt zu einer Fehlhaltung von Becken und Wirbelsäule und somit zu Rückenbeschwerden. 15 MUSKULATUR DES SCHULTERGÜRTELS UND DER OBEREN EXTREMITÄTEN: Kapuzenmuskel - Trapezmuskel- M. trapezius- V, A Er bedeckt den oberen Anteil des Rückens: U: HWS und BWS A: Schultergürtel (Schlüsselbein und Schulterblatt) F: Stabilisiert den oberen Rücken, zieht Schultern nach hinten, Oberer Teil (=Nacken): Hebung der Schulter Training: Schultern hinten zusammendrücken (z.B. beim Bankziehen), Liegestütz, oberer Muskelteil: Schulterheben (=Nackendrücken), Dehnung: Oberer Teil: Kopf zur Seite – gegengleiche Schulter nach unten Der untere Anteil neigt zur Abschwächung, der obere zur Verkürzung Rautenmuskel – M. rhomboideus – A Er hat seinen Ursprung an der Brustwirbelsäule und setzt am Schulterblatt an. Vom Trapezius wird er überdeckt und gemeinsam befestigen sie das Schulerblatt am Thorax und ziehen es in Richtung Rücken. Funktion: „Schulterblattfixatoren“ gemeinsam mit M. trapezius. Bei Abschwächung kommt es zum Abstehen der Schulterblätter („Engelsflügel“) – Liegestütztest; Gemeinsam mit der Verkürzung des Kapuzenmuskels kommt es zu Nackenschmerzen Training: u.a. durch Liegestütz Schulterblattheber – M. levator scapulae - V Er zieht von der HWS bis zum Schulterblatt. Funktion: heben des Schulterblatts nach oben, neigt Hals zur Seite; neigt zur Verkürzung Dehnung: Kopf nach vorne schieben – Kinn zur Brust Großer Brustmuskel – M. pectoralis major - V U: Brustbei und Rippen A: Oberarmaußenseite F: Adduktion & Anteversion der Arme. Bei erhobenem Arm kann er diesen kräftig senken (Speerwurf). Er neigt eher zur Verkürzung. Training: breite Liegestütz, Butterflygerät, Diskuswurf Dehnung: Abduktion und Retroversion: Arm auf die Wand auflegen, Körper wegdrehen, Ellenbogen 90° Er bildet die vordere Achselfalte. 16 Deltamuskel – M. deltoideus U: Schultergürtel A: Oberarm Die Schulter umschließt er kappenförmig und bewirkt die „breiten Schultern“. F: Alle Bewegungen mit dem Arm heben, senken, drehen, vorne heben, hinten heben und beugen. Die wichtigste Funktion ist allerdings die armhebende Wirkung. Training: breite Liegestütz, Arm heben mit Gewicht Breiter Rückenmuskel- M. latissimus dorsi - V U: Becken und LWS A: Oberarm F: Adduktion Er bewirkt unter anderem die typische Kontur des athletisch gebauten Körpers (V-Form). Er b ildet die hintere Achselfalte. Funktion: er senkt den erhobenen Arm und adduziert ihn. Training: Klimmzüge, Kreuzhang an Ringen, Latzuggerät; Wurfbewegungen Dehnung: Arm über Kopf auf die andere Seite ziehen – ev. mit Unterstützung des anderen Armes Er neigt eher zur Verkürzung Zweiköpfiger Oberarmmuskel – „Biceps“ – M. biceps brachii Er ist ein zweiköpfiger, zweigelenkiger Muskel (Schulter – und Ellenbogengelenk) der an der Vorderseite des Oberarms liegt. Ursprung: (kurzer Kopf:) Oberarm, (langer Kopf:)Schultergürtel Ansatz: Unterarm Funktion: beugen im Ellenbogengelenk, (Adduktion des Arms), Auswärtsdrehung des Armes (Supination) Training: Kurzhantelcurling und Klimmzüge (Kammgriff) Dreiköpfiger Oberarmmuskel – „Triceps“ – M. triceps brachii Er ist ein dreiköpfiger, zweigelenkiger Muskel (Schulter – und Ellenbogengelenk) der an der Hinterseite des Oberarms liegt. U: Schulterblatt, oberer Oberarm, unterer Oberarm; A: Elle F: Streckung im Ellenbogengelenk, (Adduktion im Schultergelenk) Training: enge Liegestütz, Liegestütz rücklings, über Kopf mit Hantel Ellenbogen strecken. 17 MUSKULATUR DES BECKENGÜRTELS UND DER UNTEREN EXTREMITÄTEN: Hüftbeuger – (Lendendarmbeinmuskel) – M. iliopsoas - V Er ist von außen nicht sichtbar, liegt im Becken, aber sehr wichtig. U: Lendenwirbelsäule, Innenseite des Darmbeins A: Oberschenkel Vorderseite Der Illiopsoas besteht aus: • M. psoas major (+M. psoas minor - bei weniger als 50% der Menschen zu finden) • M. iliacus F: Beugung der Hüfte, Becken stabilisieren, (Außenrotation). Der Illiopsoas ist ganz besonders beim Laufen, Gerätturnen und beim Fußball spielen von Bedeutung. Trainieren: Sit- ups mit Einhängen der Beine; Klappmesser: Rückenlage, Beine auf und zu… Diese Übungen eignen sich nicht für den Gesundheitssport!!! Im Hang: Beine heben Dehnen: Überstrecken der Hüfte Kniestand, ein Bein vorne aufstellen und die Hüfte vorschieben Er neigt zur Verkürzung; kann die LWS nach vorne ziehen und damit Rückenbeschwerden verursachen! Großer Gesäßmuskel – M. gluteus maximus- A U: Becken hinten A: Oberschenkel Rückseite F: Hüftstreckung (zum Beispiel „Stiegensteigen“) Trainieren: alle Übungen bei denen das Bein hinten hinaufgeht (Bankstellung und hinten das Bein heben). Bei gestrecktem Bein *) dient die ischiocrurale M. als Substituent und entlastet stark den Gluteus. neigt zur Abschwächung *) Kleiner, Mittlerer Gesäßmuskel - M. gluteus medius (A) und minimus Ursprung: Darmbeinrand außen Ansatz: Oberschenkel (großer Rollhügel) Funktion: Abduktion, stabilisiert das Becken beim Stand auf einem Bein (u.a. beim Gehen bzw. Laufen), M. gl. med. neigt zur Abschwächung Training: Seitenlage, unteres Bein beugen und oberes Bein heben, Dehnen: Rückenlage ein Bein Aufstellen, gegenseitiger Fuß auf das Knie legen und aufgestelltes Bein heben und zum Körper ziehen. Ganzkörperübung – Mobilisation der WS: Sitzen, ein Bein über anderes stellen, Oberkörper wegdrehen 18 Vierköpfiger Oberschenkelmuskel – M. quadriceps femoris - V Dieser Muskel ist der größte und kräftigste Muskel des Menschen. Er besitzt 4 Köpfe von denen einer zweigelenkig ist. U: Becken (langer Kopf), Oberschenkel A: mit der Patellasehne am Schienbein. F: vor allem Streckung im Kniegelenk aber auch Hüftbeugung (langer Kopf) Training: Beinschubgerät; Kniebeugen aufstehen; Dehnen: Ferse zum Gesäß, Hüfte überstrecken (für langen Kopf) Die vier Köpfe des Qu. vereinigen sich zur Patellasehne, welche über dem Knie einen knöchernen Auswuchs (Kniescheibe) hat. Er neigt zur Verkürzung. Abb.: Die 3 kurzen Köpfe des Quadriceps Oberschenkelrückseite – ischiocrurale Muskulatur - V Diese zweigelenkige Muskelgruppe besteht aus drei Muskeln - M. biceps femoris, M. semitendinosus, M. semimembranosus U: Becken Rückseite A: Schienbein & Wadenbein Rückseite F: Beugen im Kniegelenk und Hüftstreckung. Training: Anfersen, Kniebeugen (wegen Hüftstreckung) Dehnen: Knie strecken – Hüfte beugen, Langsitz, Beine zusammen und nach vorne ziehen; Aktives Dehnen: Rückenlage, ein Knie zur Brust herziehen- in der Kniekehle fixieren - und Bein gg. Widerstand strecken. Es soll NICHT in der Kniekehle schmerzen sondern weiter Oben!! ( Knie (ganz leicht) abwinkeln, Zehen nach unten drücken.) Test: Rückenlage, ein gestrecktes Bein hinaufziehen und anderes bleibt unten; neigt zur Verkürzung!!! Außerdem ist sie vor allem bei schlechtem Aufwärmen sehr zerrungsanfällig. 19 Schenkelanzieher – Adduktoren – V Es gibt 7 Adduktoren, davon sind 6 eingelenkig (Hüftgelenk) und einer zweigelenkig (Hüftgelenk & Knie). U: Schambein Hinterseite A: Oberschenkel Innenseite F: Adduktion (Bein heran ziehen) besonders beim Reiten und beim Fußball spielen Dehnen: die eingelenkigen werden mit gebeugtem Knie gedehnt (Fußsohlen zusammen und das rechte und das linke Knie hinunterdrücken) der zweigelenkige mit gestrecktem Bein (Grätsche) Test: Grätschsitz - rechter Winkel neigt zur Verkürzung Dreiköpfiger Wadenmuskel – M. triceps surae - V drei Ursprünge: Oberschenkel und Unterschenkel A: über Achillessehne und am Fersenbein F: Beugen im Kniegelenk und Strecken im Rist (=Oberteil des Fußes) Training: Sprungkrafttraining, Zehenstand Dehnen: Ausfallschritt, hintere Ferse zieht zum Boden Test: Hockstand (beide Fersen ohne Schuhe am Boden) Neigt zur Verkürzung Bildquellen: http://www.preventdisease.com/home/muscleatlas/ http://www.nikosweb.de/03%20-%20Sport%20und%20Gesellschaft/Sport%20und%20Gesellschaft.htm 20 3. MUSKULÄRE DYSBALANCEN und MUSKELFUNKTIONSTEST Muskuläre Dysbalancen (Online Kurs unter: http://www.e-teaching-austria.at/02_cont/03content/03_biologie/Haltung/index.htm ) Nicht richtig durchgeführtes Beweglichkeits- oder Krafttraining oder eine dauernde Überbelastung durch schlechte Haltung kann zu VERKÜRZUNG oder ABSCHWÄCHUNG führen. Muskeln, die im Stehen oder Sitzen immer angespannt sein müssen neigen zur Verkürzung und werden als tonische Muskulatur bezeichnet. Muskeln, die nur bei bestimmten Bewegungen angespannt werden, bezeichnet man als phasische Muskulatur. Diese neigt zur Abschwächung. Durch Fehl- und/oder Überbelastungen des Bewegungsapparats aber auch durch Verletzungen und fehlerhafte Trainingsmethoden kann es zu muskulären Dysbalancen mit verkürzter und abgeschwächter Muskulatur kommen. 1. Muskelgruppen, die zur Abschwächung neigen: - Bauchmuskulatur - Gesäßmuskulatur - Schulterblattfixatoren - Rückenmuskulatur im Brustwirbelsäulenbereich 2. Muskelgruppen, die zur Verkürzung neigen: - Brustmuskulatur - Rückenmuskulatur im Lendenwirbelbereich - Hüft-Lenden-Muskulatur (Hüftbeuger) - Oberschenkelmuskulatur - Wadenmuskulatur Ein Beispiel dafür ist die am Becken angreifende Muskulatur: Das Becken ist das für die Haltung wichtige zentrale „Fundament“. über das Kreuzbein ist die Wirbelsäule mit dem Becken verbunden; eine Bewegung des Beckens wird sich also auch auf die Wirbelsäule auswirken. Ein Absinken des Beckens nach vorne wird durch die Aktivität der Bauchmuskulatur verhindert. Sie zieht, vereinfacht ausgedrückt, die vorderen Beckenbereiche nach oben. Gleichzeitig zieht der Gesäßmuskel die hinteren Bereiche des Beckens nach unten, so dass die „Beckenwippe“ im Gleichgewicht gehalten wird. Der Hüft-Lendenmuskel setzt an der Innenseite der Beckenschaufel und in der Lendenwirbelregion an und zieht zum Oberschenkelknochen hin. Dieser Muskel neigt stark zur Verkürzung, vor allem, wenn er – beispielsweise bei langem Sitzen – über längere Zeit in einer kurzen Position gehalten wird. Beim Stehen und auch beim Gehen zieht der verkürzte Muskel daher das Becken nach vorne unten. Gelingt es seinen Gegenspielern (den Bauchund Gesäßmuskeln) nicht, diese Bewegung zu verhindern, so kippt das Becken nach vorne unten ab und zieht gleichzeitig die Lendenwirbelsäule mit (Abb. 2). Unbewusst richtet sich die Wirbelsäule wieder auf, lässt aber in der Lendenregion eine starke Wölbung („Hohlkreuz“) entstehen. Um mit Muskelkräftigung eine Haltungsverbesserung zu erreichen, muss also parallel zu einem Kräftigungstraining für die Bauch- und Gesäßmuskulatur immer ein Dehnprogramm für den verkürzten Hüft-Lenden-Muskel erfolgen. 21 MUSKELFUNKTIONSTESTS: Objektivität, Validität & Reliabilität Muskelfunktionstests sind zwar nie zu 100% objektiv, aber wenn gewisse Richtlinien eingehalten und sie von einer bzw. einem gut ausgebildeten Testerin bzw. Tester durchführt werden, gut reproduzierbar. Wie alle seriösen Tests müssen auch die Muskelfunktionstests folgenden 3 Kriterien entsprechen: 1) Objektivität: wie ähnlich sind die Ergebnisse bei unterschiedlichen Testleitern? 2) Reliabilität (Zuverlässigkeit): die Ergebnisse dürfen nicht zufällig sein. Bei einer Wiederholung müssen ähnliche Ergebnisse vorliegen. 3) Validität (Gültigkeit): wird wirklich das Merkmal gemessen, welches der Test messen soll? (Oder helfen synergistische Muskeln mit?: z.B beim Test des großen Gesäßmuskels (=Hüftstrecker) würde bei einem gestreckten Bein die ischiocrurale Muskulatur mithelfen. Deshalb muss das Bein gebeugt sein!) Hilfreiche Richtlinien für derartige Tests: - Standardisierte Ausgangsposition - Ausreichende Fixierung, um Ausgleichsbewegungen zu vermeiden - Vermeidung der Mithilfe anderer Muskelgruppen - Exakte Bewegungsausführung - Bewertung nach einem einheitlichen Schema - Möglichst immer die gleiche Testerin bzw der gleiche Tester Hilfreiche Hinweise und Fehlerquellen für eine korrekte Testdurchführung, häufige Fehlerquellen: - Falsche Ausgangsstellung - Ungenügende Fixierung, wodurch Ausweichbewegungen möglich sind - Beeinflussung des Testergebnisses durch Mehrfachwiederholung - Zulassen der Mithilfe anderer Muskelgruppen - Wechselnde Testbedingungen (Raumtemperatur, Untersucher, etc. ) Allgemeine Hinweise: - Beide Seiten testen. - Bei Schmerz den Test sofort abbrechen bzw. gar nicht durchführen - Testerin bzw. Tester sollte dem Geschlecht der Schülerin bzw. des Schülers entsprechen. Zur Abschwächung neigender Muskulatur wird auf eine Muskelschwäche hin gemessen: Bewertung: 3 = stark abgeschwächt, 4 = mittel, 5 = nicht abgeschwächt Zur Verkürzung neigender Muskulatur wird auf die Dehnbarkeit gemessen: Bewertung: 3 = stark verkürzt (vermindert dehnbar), 4 = mittel, 5 = nicht verkürzt (gut dehnbar). 22 Muskelfunktionstests zur Dehnfähigkeit 1. Hüftbeuger Ausgangstellung: Rückenlage mit angezogenen Beinen, Gesäß liegt an der Kante der Untersuchungsliege (Kasten). Fixierung: Schülerin bzw. Schüler fixiert das Knie des nicht zu testenden Beines mit beiden Händen an der Brust oder wird vom Tester in dieser Position gehalten, sodass die Lendenwirbelsäule ganz aufliegt. Bewegung: Ziel ist es, das zu testende Bein bei gestrecktem Hüftgelenk und gebeugtem Kniegelenk in eine Ebene mit der Unterlage zu bringen. Hinweis: Testerin bzw. Tester kontrolliert auch den Kontakt der Lendenwirbelsäule mit der Unterlage. Bewertung: 5: Die Horizontale (Verlängerung der Ebene der Unterlage) wird erreicht. 4: Die Horizontale wird mit leichtem Druck durch Testerin bzw. Tester erreicht. 3: Keine Hüftstreckung bis zur Horizontalen trotz Hilfe möglich. 2. Oberschenkelbeugemuskulatur Ausgangsstellung: Rückenlage, das nicht zu testende Bein aufgestellt. Fixierung: Testerin bzw. Tester drückt das Becken auf der zu testenden Seite gegen die Unterlage. Bewegung: Das zu testende Bein wird bei gestrecktem Kniegelenk in die Hüftbeugung geführt. Hinweis: Das nicht getestete Bein darf nicht von der Unterlage abgehoben werden. Bewertung: 5: Ab 90° Hüftbeugung 4: Ca. 80° – 90° Hüftbeugung 3: Unter 80° Hüftbeugung 3. Großer Brustmuskel Ausgangsstellung: Rückenlage, beide Beine aufgestellt. Arme seitlich neben dem Körper auf der Unterlage. Fixierung: Der Brustkorb wird in diagonaler Richtung zur getesteten Seite fixiert. Wenn der linke Arm getestet wird, zieht die Testerin bzw. der Tester die rechte Schulter in Richtung Brustbein. Dabei darf die Schulter nicht von der Unterlage abheben. Bewegung: Der Arm wird von vorne innen nach schräg außen oben geführt, die Handfläche weist nach oben (Schräghochhalte). Hinweis: Vor der Durchführung kräftig ausatmen. Bewertung: 5: Der Oberarm kann auf die Unterlage abgelegt werden. 4: Der Oberarm kann mit Unterstützung der Testerin bzw. des Testers auf die Unterlage gebracht werden. 3: Der Oberarm erreicht die Unterlage trotz Unterstützung nicht. 23 4. Gerader Oberschenkelstrecker Ausgangsstellung: Bauchlage, Beine parallel ausgerichtet, Knie geschlossen halten. Fixierung: Testerin bzw. Tester drückt vor Beginn der Bewegung mit einer Hand das Becken der Schülerin bzw. des Schülers auf der zu testenden Seite gegen die Unterlage. Bewegung: Das zu testende Bein wird im Kniegelenk gebeugt und die Ferse von der Testerin bzw. dem Tester zum Gesäß gebracht. Hinweis: Der Test ist bei Schmerzen und bei Verletzungen im Bereich des Kniegelenks nicht geeignet! Bewertung: 5: Mit leichter Hilfe erreicht die Ferse das Gesäß. 4: Der Abstand der Ferse zum Gesäß beträgt bis zu 15 cm. 3: Der Abstand beträgt mehr als 15 cm. Muskelfunktionstests zum Erkennen von Abschwächungen 5. Großer Gesäßmuskel Ausgangsstellung: Bauchlage, die Stirn hat Kontakt mit der Unterlage. Fixierung: Testerin bzw. Tester drückt das Becken auf der zu testenden Seite gegen die Unterlage. Bewegung: Mit gebeugtem Kniegelenk wird der Oberschenkel gegen den Widerstand der Testerin bzw. des Testers (am unteren Oberschenkeldrittel) von der Unterlage abgehoben. Hinweis: Der Kontakt der Stirn mit der Unterlage muss erhalten bleiben. Das Festhalten an der Unterlage ist nicht erlaubt. Die Angaben der Widerstandsgrößen beziehen sich auf das Leistungsniveau der Schüler und nicht auf die Kraftfähigkeit der Testerin bzw. des Testers. Beginnen sollte man mit angenommenen mittlerem Widerstand. Bewertung: 5: Das Abheben des Oberschenkels gegen einen maximalen Widerstand der Testerin bzw. des Testers ist möglich. 4: Das Abheben des Oberschenkels gegen einen mittleren Widerstand der Testerin bzw. des Testers ist möglich. 3: Das Abheben des Oberschenkels ist nur ohne Widerstand bzw. gar nicht möglich. 6. Rückenstrecker der Brustwirbelsäule Ausgangsstellung: Bauchlage, die Arme sind neben dem Körper, die Handflächen nach oben gerichtet. Der Oberkörper hängt bis zum Rippenbogen über die Untersuchungsliege (Kastenrand) hinaus. Der Hüftwinkel zur Verlängerung der Unterlage beträgt ca. 45°. Fixierung: Das Becken und die Lendenwirbelsäule werden von 24 der Testerin bzw. dem Tester durch Druck mit einer Hand gegen die Unterlage fixiert. Bewegung: Aufrichten aus der Rumpfvorbeugung bis zur horizontalen Verlängerung der Unterlage. Der Widerstand wird mit der Handfläche zwischen den Schulterblättern gegeben. Hinweis: Die Stirn soll immer „parallel“ zum Boden zeigen. Der Kopf soll sich in der direkten Verlängerung der Brustwirbelsäule befinden. Bewertung: 5: Die Bewegung ist gegen einen maximalen Widerstand möglich. 4: Die Bewegung ist gegen einen submaximalen Widerstand möglich. 3: Die Bewegung ist nur ohne Widerstand oder gar nicht möglich. 7. Gerader Bauchmuskel Ausgangsstellung: In Rückenlage sind die Beine bei einem Hüftwinkel von 120° – 135° aufgestellt. Fixierung: Die Fußsohlen dürfen die Unterlage nicht verlassen. Bewegung: Langsames kontinuierliches (nicht ruckartiges) Aufrollen des Oberkörpers. Das Becken soll immer Kontakt mit der Unterlage haben. Die Schülerin bzw. der Schüler soll sich nur so weit aufrollen bis die Schulterblätter eine handbreit von der Unterlage abgehoben sind. Hinweis: Mit dem Aufrollen mit gestreckten Armen neben dem Körper beginnen. Das Aufrollen selbst beginnt mit der Einrollphase des Kopfes, welcher nicht vorgestreckt werden darf. Bewertung: 5: Ein Aufrollen mit den Fingerspitzen an den Schläfen ist möglich. Die Ellbogen befinden sich in einer Ebene mit den Schultern. 4: Ein Aufrollen mit vor der Brust gekreuzten Armen ist möglich. 3: Ein Aufrollen ist nur mit den Armen neben dem Körper oder gar nicht möglich. 8. Schulterblattfixatoren Ausgangsstellung: Im Liegestütz oder im erleichterten Liegestütz aus der Bankstellung bei leicht gebeugten Ellbogen. Bewegung: Das Rumpfgewicht wird nach vorne verlagert. Bewertung: 5: Die Schulterblätter bleiben flach. 4: Geringe Positionsänderung der Schulterblätter durch ein Anheben des unteren Schulterblattwinkels oder ein Aufkippen der inneren Schulterblätter. 3: Starke Positionsänderung der Schulterblätter. 25